Idrogeno, in viaggio da Londra a San Francisco in aereo a zero emissioni

Il futuro dell’aviazione civile di lunga percorrenza è imminente. Ed è green, o quasi. L’Aerospace Technology Institute del Regno Unito ha presentato un prototipo di aereo per viaggiare da Londra a San Francisco con un pieno di idrogeno. Le sfide logistiche e ingegneristiche sono ancora tante ma gli operatori della filiera stanno unendo le forze per implementare le nuove tecnologie carbon free. Per mantenere la crescita e allo stesso tempo affrontare il suo impatto ambientale, l’industria aeronautica si è impegnata entro il 2050 a ridurre le emissioni nette di carbonio del 50% rispetto ai livelli del 2005.

 

Nell’ambito del progetto FlyZero, finanziato dal governo britannico con 15 milioni di sterline (17,5 milioni di euro), è stato presentato il concept di un velivolo in grado di volare per quasi 10 mila km con un singolo serbatoio di idrogeno liquido in grado di abbattere gran parte delle emissioni di gas serra.

Secondo SkyNRG, uno dei leader a livello globale nella produzione di biocarburanti per l’aviazione sostenibile, circa il 99% delle emissioni delle compagnie aeree e circa il 50% delle emissioni aeroportuali sono legate alla combustione del carburante per aerei. 

A guidare il progetto FlyZero l’Aerospace Technology Institute del Regno Unito, che si dice pronto a realizzare aeromobili ad uso civile per viaggi su lunghe distanze in grado di ospitare fino a 279 passeggeri e di volare tra Londra e San Francisco con la stessa velocità e comfort degli aerei alimentati a cherosene.

 

 

«Esistono grandi sfide tecnologiche per realizzare voli alimentati a idrogeno liquido verde, ma si prevedono altrettanti vantaggi per la mobilità aerea del futuro», ha commentato l’Aerospace Technology Institute. La nuova generazione di velivoli a idrogeno richiederà capacità industriali completamente nuove che rimodelleranno l’industria aerospaziale, proprio come gli investimenti fatti 40-50 anni fa hanno creato l’aviazione che conosciamo oggi.  

Per raggiungere questo obiettivo sarà inoltre necessario creare una nuova catena di approvvigionamento e superare le criticità di genere logistico legate all'utilizzo dell’idrogeno in volo. Poiché l’idrogeno liquido contiene molta meno energia in volume rispetto al carburante a base fossile e deve essere immagazzinato a circa meno 250 °C, saranno necessari nuovi progetti di aeromobili con serbatoi di carburante criogenico più grandi.

«Si prevede che una nuova generazione di velivoli alimentati a idrogeno ad alta efficienza, con bassi costi di carburante, consentirà di raggiungere margini operativi superiori rispetto agli aerei convenzionali, dalla metà degli anni ’30 in poi»  spiega in una nota l’Aerospace Technology Institute.

Il nuovo concept di medie dimensioni ideato per il progetto FlyZero monta serbatoi di carburante criogenico nella fusoliera e altri due più sporgenti, detti “guance”, sotto la parte anteriore del velivolo. È azionato da due motori turbofan a idrogeno sulle sue ali lunghe 54 metri. Secondo i dati a disposizione, la conversione degli aerei grazie a nuovi motori e a una fusoliera più capiente, sarebbe in grado di sostituire i voli che oggi rappresentano il 93% delle emissioni di carbonio dell’industria aeronautica.

Nonostante gli sforzi, anche con l’attuale tecnologia dell’idrogeno le emissioni di gas serra non sarebbero del tutto azzerate. La combustione di idrogeno nell'aria rilascia ossidi di azoto (i cosiddetti NOx) – che si formano quando l’azoto e l’ossigeno si combinano ad alte temperature – così come vapore acqueo, entrambi gas serra, sebbene quest'ultimo sia di breve durata.

I risultati dettagliati del progetto, compresi i tre concetti finali di aeromobili (il suddetto midsize, nonché un aereo regionale e “narrowbody”) saranno pubblicati all’inizio del prossimo anno, insieme a roadmap tecnologiche, rapporti economici e di mercato e una valutazione di sostenibilità.

 

 

Gli altri aerei a idrogeno

FlyZero è uno dei tanti progetti in essere che saranno destinati a ribaltare le regole del gioco. Si potrebbe dire che tutta l’industria dell’aviazione è in corsa per l’idrogeno. Intanto, 4 compagnie aeree sono già pronte a convertire gli aeromobili alimentati a cherosene per funzionare con idrogeno verde. Icelandair, Air Nostrum e Ravn Alaska e Connect Airlines hanno già siglato accordi con la start-up statunitense Universal Hydrogen per sostituire gli attuali motori con nuovi propulsori alimentati da celle a combustibile. Per accelerare l’adozione sul mercato della tecnologia carbon free, Universal Hydrogen sta sviluppando kit di conversione per dotare gli aerei regionali esistenti con un propulsore elettrico a idrogeno compatibile con la sua tecnologia a capsula modulare. 

Connect Airlines si è impegnata ad acquistare 24 kit di conversione dei motori a idrogeno verde di Universal Hydrogen che sta cogliendo la sfida adottando un approccio flessibile, scalabile e a basso costo alla logistica dell’idrogeno trasportandolo in capsule modulari sulla rete di trasporto esistente dai siti di produzione agli aeroporti di tutto il mondo. Su questi velivoli, Universal Hydrogen punta all’installazione dei suoi kit di conversione entro il 2025 e successivamente fornirà idrogeno verde alla flotta di Connect Airlines in base a un accordo a lungo termine.

Anche Airbus sta lavorando ai propri aerei alimentati a idrogeno: l’anno scorso ha presentato il progetto Zeroe con tre jet per usi diversi, il più rivoluzionario dei quali prevede un “corpo ad ala mista” capace di trasportare fino a un massimo di 200 passeggeri.

L’idrogeno presenta un grave inconveniente: è molto ingombrante se comparato con il cherosene, occupa 3 o 4 volte lo spazio necessario a parità di prestazione. Così sono necessari serbatoi molto più grandi di quelli attuali, motivo per cui, a causa della maggiore densità di energia per volume occupato, molti nel settore dell’aviazione ritengono più conveniente adottare i biocarburanti o, in alternativa i cosiddetti e-fuels prodotti combinando idrogeno verde con CO2, soluzioni che possono essere già utilizzate dagli aerei esistenti senza cambiamenti strutturali del velivolo. 

 

 

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